【题目】芳香化合物A是一种基本化工原料,可以从煤和石油中得到。OPA是一种重要的有机化工中间体。A、B、C、D、E、F和OPA的转化关系如图所示:
已知:2
回答下列问题:
(1)A的化学名称是____,B中官能团的名称是____,由A生成B的反应类型是____ 。
(2)写出C所有可能的结构简式____;
(3)D(邻苯二甲酸二乙酯)是一种增塑剂。请用A及不超过两个碳原子的有机物及合适的无机试剂为原料,经两步反应合成D。其合成路线为:_____;
(合成路线流程图示例如下:H2C=CH2CH3CH3BrCH3CH2OH)
(4)由E可合成一种聚酯类高分子化合物F。
①1molE与足量饱和NaHCO3溶液反应可放出____LCO2(标况);
②由E合成F的反应类型为____,该反应的化学方程式为____。
【答案】邻二甲苯 溴原子 取代反应 、 22.4 缩聚反应 n+(n-1)H2O
【解析】
由B的结构,可确定A为,在Br2/FeBr3作用下,A发生苯环上的溴代反应,C可能具有两种结构或 ,由信息及分子式,可确定E的结构简式为,由信息可推出F为。
(1)A为,化学名称是邻二甲苯,B为,官能团的名称是溴原子,由A在溴、光照条件下,甲基上的氢原子被溴原子代替从而生成B,反应类型是取代反应。答案为:邻二甲苯;溴原子;取代反应;
(2) C是邻二甲苯的苯环上发生溴代反应的产物,具有两种可能结构,分别为或 。答案为:或 ;
(3)用及不超过两个碳原子的有机物及合适的无机试剂为原料,经两步反应合成。对比二者的结构,可确定先发生侧链上的氧化反应,将-CH3氧化为-COOH,然后再与C2H5OH发生酯化反应,从而得出合成路线为:;答案为:;
(4)由E()可合成一种聚酯类高分子化合物F,则F为。
①E分子中只有-COOH能与NaHCO3溶液反应,则1molE与足量饱和NaHCO3溶液反应可放出1molCO2,在标况下的体积为22.4L。答案为:22.4;
②由E合成F的反应类型为缩聚反应,该反应的化学方程式为。答案为:缩聚反应;。
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【题目】NA代表阿伏加德罗常数,下列说法正确的是( )
A.1.4 g乙烯和丙烯混合气体中含有C—H键的数目为0.2NA
B.0.10 mol Fe粉与足量水蒸气反应生成的H2分子数为0.1NA
C.标准状况下,11.2 L CO2与足量Na2O2反应,转移的电子数为NA
D.若将1 mol氯化铁完全转化为氢氧化铁胶体,则分散系中胶体粒子数为NA
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【题目】氮氧化物是形成光化学烟雾和酸雨的重要原因。人们研究了诸多有关氮氧化物的性质,请回答下列问题:
(1)处理NOx的一种方法是利用甲烷催化还原NOx。
K1、K2、K3依次为三个反应的平衡常数,则K3=_____________(用K1、K2表示)
(2)在恒容密闭容器中通入等物质的量的CO和NO,在一定条件下发生反应:,测得NO的平衡转化率与温度及压强的关系如图所示:①则该反应的________0(填“<”“>”或“=”)。
②对于气相反应,用某组分(B)的平衡分压强p(B)代替物质的量浓度c(B)也可表示平衡常数Kp,则该反应的平衡常数表达式Kp=________,如果,求a点的平衡常数Kp=______(结果保留3位有效数字,分压=总压×物质的量分数)。
③为探究速率与浓度的关系,该实验中,根据相关实验数据,粗略绘制了2条速率—浓度关系曲线:
和则:与曲线相对应的是图中曲线_________(填“甲”或“乙”)。当降低反应体系的温度,反应一段时间后,重新达到平衡,和相应的平衡点分别为________(填字母)。
(3)①甲池工作时,NO2转变成绿色硝化剂可循环使用,则石墨Ⅱ附近发生的电极反应式__________________________________________________。
②若用10A的电流电解60min,乙中阴极得到,则该电解池的电解效率为_________%。(保留小数点后一位。通过一定电量时阴极上实际沉积的金属质量与通过相同电量时理论上应沉积的金属质量之比叫电解效率。法拉第常数为)
(4)已知为三元酸,,,。则水溶液呈______________(填“酸”、“中”、“碱”)性,试通过计算说明判断理由_______________________________________。
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【题目】透明聚酯玻璃钢可用于制造导弹的雷达罩和宇航员使用的氧气瓶。制备它的一种配方中含有下列四种物质:
填写下列空白:
(1) 甲中不含氧原子的官能团名称是__________;下列试剂能与甲反应而褪色的是__________ (填标号)。
a. Br2/CCl4溶液 b.石蕊溶液 c.酸性KMnO4溶液
(2) 甲的同分异构体有多种,写出其中一种不含甲基的羧酸的结构简式____________
(3) 淀粉通过下列转化可以得到乙(C2H6O2)(其中AD均为有机物,A为一种单糖,B为一种有特殊香味的一元醇,C为一种气体)
B转化到乙的一系列反应中涉及到的反应类型有__________。
a.消去反应 b.取代反应
c.加成反应 d.加聚反应
B转化为C的化学反应方程式为______________________________
(4) 化合物丁仅含碳、氢、氧三种元素,其相对分子质量为110。丁与FeCl3溶液作用显现紫色,且丁分子中苯基上的一氯取代物只有一种。则丁的结构简式为______________
(5) 已知:
利用上述信息,以苯、乙烯、氯化氢为原料经三步反应合成丙,其中属于取代反应的化学方程式是________________________
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【题目】一定温度下,10mL 0.40 mol·L-1H2O2溶液发生催化分解。不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况)如下表。
t/min | 0 | 2 | 3 | 6 | 8 | 10 |
V(O2)/mL | 0.0 | 9.9 | 17.2 | 22.4 | 26.5 | 29.9 |
下列叙述不正确的是( )(溶液体积变化忽略不计)
A. 反应至6min时,H2O2分解了50%
B. 反应至6min时,c(H2O2)=0.20 mol·L-1
C. 0~6min的平均反应速率:v(H2O2)≈3.3×10-2mol/(L·min)
D. 4~6min的平均反应速率:v(H2O2)>3.3×10-2mol/(L·min)
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【题目】将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于恒容的密闭真空容器中,在恒定温度下使其达到分解平衡:NH2COONH4(s) 2NH3(g)+CO2(g),实验测得不同温度下的平衡数据列于下表:
温度/℃ | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 |
平衡总压强/kPa | 5.7 | 8.3 | 12.0 | 17.1 | 24.0 |
平衡气体总浓度/ 10-3mol·L-1 | 2.4 | 3.4 | 4.8 | 6.8 | 9.4 |
下列说法正确的是
A. 该反应在低温下可以自发进行
B. 当体系中气体的平均相对分子质量不变时,说明该反应达到了平衡状态
C. 恒温条件下,向容器中再充入2mol NH3和1molCO2,平衡向左移动,平衡后,NH3的浓度减小
D. 15℃时,该反应的平衡常数约为2.05×10-9
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【题目】氧化剂H2O2在反应时不产生污染物,被称为绿色氧化剂,因而受到人们越来越多的关注。
Ⅰ. 某实验小组以H2O2分解为例,探究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响。在常温下按照下表所示的方案完成实验。
实验编号 | 反应物 | 催化剂 |
① | 10 mL 2% H2O2溶液 | 无 |
② | 10 mL 5% H2O2溶液 | 无 |
③ | 10 mL 5% H2O2溶液+1 mL H2O | 1 mL 0.1 mol·L-1FeCl3溶液 |
④ | 10 mL 5% H2O2溶液+1 mL HCl溶液 | 1 mL 0.1 mol·L-1FeCl3溶液 |
⑤ | 10 mL 5% H2O2溶液+1 mL NaOH溶液 | 1 mL 0.1 mol·L-1FeCl3溶液 |
(1)实验①和②的目的是___。同学们进行实验时没有观察到明显现象而无法得出结论。资料显示,通常条件下H2O2稳定,不易分解。为了达到实验目的,你对原实验方案的改进方法是__________(写出一种即可)。
(2)实验③、④、⑤中,测得生成氧气的体积随时间变化如图1所示。分析该图能够得出的实验结论是____。
Ⅱ. MnO2对H2O2的分解有催化作用,某实验小组对H2O2的分解做了如下探究。下表是该实验小组研究影响H2O2分解速率的因素时记录的一组数据,将状态不同的0.1 g MnO2分别加入盛有50 mL等浓度的H2O2溶液的大试管中,并用带火星的木条测试,结果如下:
MnO2状态 | 触摸试管情况 | 观察结果 | 反应完成所需时间 |
粉末状 | 很烫 | 剧烈反应,带火星的木条复燃 | 4 min |
块状 | 微热 | 反应较慢,火星红亮但木条未复燃 | 30 min |
(1)写出大试管中发生反应的化学方程式:__,该反应是____反应(填“放热”或“吸热”)。
(2)实验结果表明,催化剂的催化效果与____有关。
(3)实验过程中放出气体的体积(标准状况)和时间的关系如图3所示。解释反应速率变化的原因:__,计算H2O2的初始物质的量浓度为____。(保留两位有效数字)
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【题目】铜及其化合物在工业生产上有许多用途。某工厂以辉铜矿(主要成分为 Cu2S,含少量 Fe2O3、SiO2 等杂质)为原料制备不溶于水的碱式碳酸铜的流程如下:
已知:
①常温下几种物质开始形成沉淀与完全沉淀时的pH如下表
金属离子 | Fe2+ | Fe3+ | Cu2+ | Mn2+ |
开始沉淀 | 7.5 | 2.7 | 5.6 | 8.3 |
完全沉淀 | 9.0 | 3.7 | 6.7 | 9.8 |
② Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38
(1)加快“浸取”速率,除适当增加硫酸浓度外,还可采取的措施有__________(任写一种)。
(2)滤渣I中的主要成分是MnO2、S、SiO2,请写出“浸取”反应中生成S的化学方程式:______________。
(3)常温下“除铁”时加入的试剂A可用CuO等,调节pH调的范围为_________,若加 A 后溶液的 pH调为4.0,则溶液中 Fe3+的浓度为_________mol/L。
(4)写出“沉锰”(除 Mn2+)过程中反应的离子方程式:_________________________。
(5)“赶氨”时,最适宜的操作方法是________________。
(6)过滤Ⅱ得到的沉淀经过洗涤、干燥可以得到碱式碳酸铜,判断沉淀是否洗净的操作是________________。
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